DE3009762A1 - CLEANER TANK - Google Patents
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Description
Klärbehälter * Septic tank *
Die Erfindung betrifft einen Klärbehälter in rotationssymmetrischer Form mit mindestens einem oberhalb des im wesentlichen waagerecht ausgebildeten Behälterbodens mündenden, im wesentlichen tagential gerichteten Zulauf für die zu klärende Trübe sowie mindestens einem im peripheren Bodenbereich vorgesehenen Ablauf für geklärte Flüssigkeit. The invention relates to a clarifier in a rotationally symmetrical Form with at least one essentially tangential opening which opens above the essentially horizontally designed container bottom directed inlet for the pulp to be clarified and at least one outlet for clarified liquid provided in the peripheral bottom area.
Behälter dieser Gattung arbeiten nach dem sogenannten Whirlpool-Prinzip (Teetassen-Effekt) und sind insbesondere dann mit Vorteil anwendbar, wenn die Differenz zwischen dem spezifischen Gewicht der Trübstoffe und jenem der Flüssigkeit vergleichsweise gering ist, so daß Zyklone zur Abscheidung der Trübstoffe nicht angewendet werden können.Containers of this type work on the so-called whirlpool principle (Teacup effect) and are particularly advantageous applicable if the difference between the specific gravity of the turbid matter and that of the liquid is comparatively small, so that cyclones cannot be used to separate the turbid matter.
Solche Behälter wurden bisher vornehmlich in Brauereien zur Klärung der heißen Würze verwendet, wobei man die Verluste an Würze bei der Abscheidung der Trübstoffe möglichst niedrig halten möchte und deshalb einen gewissen Arbeitsaufwand für die Entfernung eines abgelagerten Heißtrubs in Kauf nimmt.Such containers have so far mainly been used in breweries for clarification The hot wort is used, whereby one wants to keep the losses of wort in the separation of the cloudy substances as low as possible and therefore accepts a certain amount of work for the removal of a deposited hot break.
Um den sogenannten Tetassen-Effekt beim Whirlpool-Prinzip zu erzielen, bedarf es eines zylindrischen Behälters mit einem im wesentlichen ebenen und rotationssymetrischen Bodenbereich (AT-PS 289 670).To achieve the so-called tea cup effect in the whirlpool principle, what is required is a cylindrical container with an essentially flat and rotationally symmetrical base area (AT-PS 289 670).
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Je mehr die Form des Behälters von der Rotationssymmetrie abweicht, umso schlechter wird der Kläreffekt. Von erheblicher Bedeutung ist ferner der Energieinhalt des Stromes bzw. der Ströme, mit welcher die Trübe dem Whirlpool zugeleitet wird (AT-PS 339 337).The more the shape of the container deviates from the rotational symmetry, the worse the clarifying effect. The energy content of the stream or streams is also of considerable importance which the turbidity is fed to the whirlpool (AT-PS 339 337).
In der Literatur werden auch Whirlpools beschrieben, die im Mittelteil einen Konus von vergleichsweise kleinem Durchmesser aufweisen, um den Trüb leichter entnehmen zu können.In the literature, whirlpools are also described in the middle section have a cone of comparatively small diameter in order to be able to remove the turbidity more easily.
Das Whirlpool-Prinzip basiert aber darauf, daß infolge der Rotation der Flüssigkeit im Gefäß die Fliehkraft die Trübsubstanzen an den Rand fördert, die Rotation der bodennahen Schicht aber durch den Gefäßboden abgebremst wird, wodurch hier naturgemäß eine geringe Zentrifugalkraft auftritt, welche durch die Zentrifugalkräfte aus den ungebremsten Flüssigkeitsschichten überwunden wird und kommt es deshalb in Bodennähe zu einer zentripetalen Strömung.The whirlpool principle is based on the fact that as a result of the rotation The centrifugal force of the liquid in the vessel promotes the turbid substances to the edge, but the rotation of the layer close to the ground is caused by the The bottom of the vessel is slowed down, which naturally results in a low centrifugal force, which is caused by the centrifugal forces from the unrestrained liquid layers is overcome and therefore there is a centripetal flow near the bottom.
Der stationäre Strömungszustand ist nun folgender: eine Randschicht von wenigen Zentimetern Stärke fördert die durch die Zentrifugalkräfte in diese eingebrachten Trübsubstanzen zum Boden, dort wird die Strömung über nahezu dem gesamten Behälterquerschnitt nach oben umgelenkt. Diese Vertikalströmung hat nur einen Bruchteil der Geschwindigkeit der abwärtsfördernden Randströmung und dadurch bleiben die Trübsubstanzen im Zentrum des Behälters in etwa Kegelform liegen. Ersetzt man nun den Boden des Whirlpools ganz oder teilweise durch einen Konus, wird die beschriebene Bremswirkung dementsprechend reduziert und damit auch der Kläreffekt des Whirlpools. Außerdem kann man z. B. in der Brauerei den Heißstrub nicht mehr weitgehend trocken-The steady state of flow is now as follows: an edge layer a few centimeters thick promotes the through the centrifugal forces in these introduced turbid substances to the ground, there the flow is deflected upwards over almost the entire cross-section of the container. This vertical flow is only a fraction the speed of the downward-conveying edge flow and thus the cloudy substances in the center of the container remain roughly conical lie. If you now replace the bottom of the whirlpool in whole or in part by means of a cone, the braking effect described is reduced accordingly, and with it the clarifying effect of the whirlpool. Also can one z. B. in the brewery the hot pulp is no longer largely dry.
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laufen lassen, sondern muß diesen in den Läuterbottich bringen, um die imbibierte Würze zu gewinnen.let it run, but has to bring it into the lauter tun to extract the imbibed wort.
Es gibt nun trübe Flüssigkeiten, wo es nicht besonders darauf ankommt, jeden Tropfen der Flüssigkeit wiederzugewinnen, als vielmehr die Abscheidung so zu führen, daß die Trübsubstanzen mit geringem Arbeitsaufwand, aber möglichst hohem Kläreffekt abgeschieden werden können, z. B. Trübsubstanzen aus Flaschenwaschmaschinenlaugen, Belebtschlamm aus Kläranlagen, Zellulosefasern aus Abwässern der ZellstoffIndustrie, usw. In diesen Fällen wäre es zweckmäßig, den Boden des Whirlpools durch einen möglichst großen Konus zu ersetzen, in so einem Fall wird der Abscheideeffekt einer derartigen Apparatur aber wesentlich verschlechtert, nicht nur weil die Strömungsverhältnxsse nicht mehr entsprechen, sondern weil auch die Randströmung immer wieder den Konusinhalt aufwirbelt.There are now cloudy liquids where it is not particularly important to recover every drop of the liquid, rather than to conduct the separation in such a way that the cloudy substances with little Labor, but the highest possible clarification effect can be deposited, z. B. Cloudy substances from bottle washing machine liquors, Activated sludge from sewage treatment plants, cellulose fibers from wastewater from the pulp industry, etc. In these cases it would be advisable to use the soil to replace the whirlpool with as large a cone as possible, in such a case the separation effect of such an apparatus is significantly worsened, not only because the flow conditions no longer correspond, but also because the edge flow always occurs whirls up the contents of the cone again.
Die vorliegende Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß die Abscheidung der Trübbestandteile mit einem geringen Arbeitsaufwand und hoher Effizienz mit einer sehr einfachen konstruktiven Maßnahme erzielbar ist.The present invention is based on the knowledge that the separation of the cloudy constituents can be carried out with little effort and high efficiency with a very simple constructive measure is achievable.
Dem wesentlichsten Erfindungsmerkmal zufolge ist der zentrale Bodenbereich eines Klärbehälters der eingangs bezeichneten Gattung als Durchlaß für die die abgeschiedenen Trübbestandteile enthaltende wäßrige Phase ausgebildet.According to the most essential feature of the invention is the central floor area a clarification tank of the type described above as a passage for that containing the precipitated turbidity constituents aqueous phase formed.
Solcherart sammeln sich a*..f Grund des Whirlpool-Effektes die Trübbestandteile im Zentrum des Behälterbodens und finden sodann ihrenIn this way, the turbid constituents collect a * .. f due to the whirlpool effect in the center of the container bottom and then find your
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Weg durch den Durchlaß in einen unterhalb des Bodens befindlichen Behälterraum, von wo sie abgezogen werden können, sobald die Konzentration einen gewissen Grad erreicht hat.Path through the passage into a container space located below the floor, from where they can be withdrawn as soon as the Concentration has reached a certain level.
Um nun die beim Whirlpool-System in der Behälterperipherie auftretende abwärts gerichtete Randströmung im Bodenbereich in die Horizontale umzulenken, erweist es sich als zweckdienlich, wenn der als Durchlaß ausgebildete zentrale Bodenbereich von einem waagerechten oder schwach ein- und abwärts geneigten, ringförmigen, vollwandigen Bodenteil umgrenzt ist, der an den Behältermantel - eventuell mit einer Ausrundung-anschließt.This is the case with the whirlpool system in the container periphery To divert downward marginal flow in the bottom area into the horizontal, it proves to be expedient if the as a passage formed central base area of a horizontal or slightly inclined inward and downward, annular, full-walled base part is delimited, which connects to the container jacket - possibly with a fillet.
Hinsichtlich der konstruktiven Ausbildung des Durchlasses stehen im Rahmen der Erfindung vielerlei Möglichkeiten offen: So kann beispielsweise im zentralen Bodenbereich nur eine einzelne Ausnehmung vorgesehen sein, die bedarfsweise zu öffnen und zu schließenRegarding the structural design of the passage are in Many possibilities open within the scope of the invention: For example, only a single Recess can be provided to open and close as needed
Vorteilhafter ist es jedoch, den zentralen Bodenbereich mit einer Vielzahl von Ausnehmungen, also perforiert, auszubilden oder als Gitterwerk, Rost od. dgl. zu gestalten. Dabei kann der Durchtrittsquerschnitt der Ausnehmungen bzw. Gittermaschen systematisch variieren beispielsweise zum Zentrum des Bodens hin stetig zunehmen.However, it is more advantageous to have the central floor area with a A large number of recesses, that is to say perforated, to be formed or to be designed as latticework, grate or the like. The passage cross-section can of the recesses or grid meshes vary systematically, for example increasing steadily towards the center of the bottom.
Ferner mag es empfehlenswert sein, den Durchlaßquerschnitt regelbar zu gestalten. Beispielsweise kann bei Anordnung einer einzigenIt may also be advisable to regulate the passage cross-section to design. For example, when a single
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Durchlaß-Ausnehmung ein blendenartiger Verschluß (wie bei Foto-Apparaten) vorgesehen werden oder bei einer Vielzahl von Ausnehmungen eine dreh- oder verschiebbare, mit demselben System von Ausnehmungen versehene Scheibe. Die Regelung kann sowohl auf die jeweils zu klärende Trübe als auch verfahrensmäßig auf den Ablauf eines bestimmten Klärvorganges abgestimmt werden.Passage recess a shutter-like closure (as in photo equipment) can be provided or, in the case of a large number of recesses, a rotatable or displaceable one with the same system of recesses provided disc. The regulation can apply both to the respective pulp to be clarified and, in terms of the method, to the course of a specific clarification process be matched.
Die Ausbildung des Durchlasses als Perforation oder Gitterwerk bringt noch den zusätzlichen Effekt einer wünschenswerten Bremsung des im Bodenbereich auftretenden Flüssigkeitsstromes; diese Bremsung begünstigt sehr wirksam die Absetzung der in der Flüssigkeit enthaltenen Feststoffe. The formation of the passage as a perforation or latticework brings nor the additional effect of a desirable braking of the im Bottom area occurring liquid flow; this braking is very effective in promoting the sedimentation of the solids contained in the liquid.
Unterhalb des mit dem Durchlaß versehenen Behälterbodens kann der erfindungsgemäße Klärbehälter konisch geformt sein und in einen zum Austragen der Trübstoffe dienenden Auslaß münden.Below the tank bottom provided with the passage, the clarification tank according to the invention can be conically shaped and in a Open out the outlet serving to discharge the turbid substances.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der einzigen Zeichnungsfigur schematisch veranschaulicht.One embodiment of the subject matter of the invention is the only one Drawing figure illustrates schematically.
Der eine zylindrische Form aufweisende Klärbehälter 1 besitzt in seiner Wandung einen tangetial gerichteten Zulauf 2 für die jeweils zu klärende Trübe. Selbstverständlich können mehrere solche Zuläufe über den Behälterumfang verteilt sein und gegebenenfalls oberhalb des höchsten Flüssigkeitsstandes etwa in der Rotationsrichtung münden. Selbstverständlich müssen solche Zuläufe nicht von Ausnehmungen der Behälterwandung gebildet sein, es können vielmehr auch ZuleitungenThe clarification tank 1, which is cylindrical in shape, has a tangetially directed inlet 2 in its wall for the respective turbidity to be clarified. Of course, several such inlets can be distributed over the circumference of the container and, if necessary, above the highest liquid level open approximately in the direction of rotation. Of course, such inlets do not have to be of recesses Be formed container wall, it can rather also supply lines
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ab der Behälterwandung geführt sein und münden. Nur der Einfachheit halber ist in der Zeichnung bloß ein Zulauf als Ausnehmung der Behälterwandung dargestellt.be guided from the container wall and open. Just the simplicity For the sake of the drawing, only an inlet is shown as a recess in the container wall.
Die Strömung der einfließenden Trübe soll geringfügig abwärts, also gegen den Behälterboden 3 hin gerichtet sein und soll - um den Whirlpool-Effekt zu gewährleisten - im Behälterinhalt eine möglichst geringe Wirbelbildung zur Folge haben.The flow of the inflowing turbidity should be slightly downwards, that is be directed towards the container bottom 3 and should - to the whirlpool effect to ensure - result in the lowest possible vortex formation in the container contents.
Im Behälterboden 3 ist nun erfindungsgemäß ein zentraler Bereich 4 als Durchlaß für die sich dort sammelnden Trübbestandteile ausgebildet, und zwar besteht - beim Ausführungsbeispiel - der zentrale Bereich aus einem Stab-Gitterwerk, welches den obenerwähnten vorteilhaften Bremseffekt besonders wirksam auszuüben befähigt ist. Durch Anordnung eines dem Gitterwerk zugeordneten Schiebers könnte nötigenfalls der Durchlaßquerschnitt regelbar gestaltet werden. Ringsum den als Durchlaß ausgebildeten zentralen Bereich 4 erstreckt sich ringförmig der einwärts und abwärts geneigte vollwandige Bodenteil des Behälterbodens 3.According to the invention, there is now a central area in the container bottom 3 4 designed as a passage for the cloud components that collect there, namely - in the exemplary embodiment - the central one Area made of a bar latticework, which is able to exert the above-mentioned advantageous braking effect particularly effectively. By Arrangement of a slide associated with the latticework, the passage cross-section could, if necessary, be designed to be controllable. All around the inwardly and downwardly inclined full-walled bottom part extends in the form of a ring in the central region 4, which is designed as a passage of the container bottom 3.
Unterhalb des Bodens 3 ist der Klärbehälter mit einer konischen Wandung 5 ausgebildet und mündet in einen zum Austragen der Trübstoffe dienenden Auslaß 6. Im Bereich des Bodens 3, und zwar knapp oberhalb ist der Ablauf 7 für die geklärte Flüssigkeit vorgesehen.Below the bottom 3, the clarification tank is designed with a conical wall 5 and opens into one for discharging the turbid substances serving outlet 6. In the area of the bottom 3, just above the outlet 7 is provided for the clarified liquid.
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Zur Verbesserung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Klärbehälters empfiehlt sich der Zusatz von Flockungshilfsmittel zur Trübe, z. B. von Polyelektrolyten. Ferner wurde empirisch ermittelt, daß es auch von Vorteil ist, der Trübe außer solchen Flockungshilfsmitteln auch schon einmal abgeschiedene Trübsubstanzen zuzusetzen.To improve the effectiveness of the clarification tank according to the invention the addition of flocculants to the turbidity is recommended, e.g. B. of polyelectrolytes. It has also been found empirically that it is also beneficial to keep the turbidity apart from such flocculants also add cloudy substances that have already separated out.
- 8 - Patentansprüche- 8 - Claims
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| DE102009016489A1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-10-14 | Krones Ag | Method for preparing soya bean sauce, comprises providing and mixing raw materials, converting valuable components of the raw materials by fermentation and/or by hydrolysis, separating solid contents and obtaining fluid by a whirlpool |
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Legal Events
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